• Journal of Ginseng Research
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• 제27권2호
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• pp.78-85
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• 2003

Agrobacterium rhizognes $A_4$ Ti-plasmid를 인삼 뿌리에 도입하여 유전적으로 안정하며 반영구적으로 이용할 수 있는 형질전환된 인삼모상근 캘러스(GHC-T78)를 유도하였다. 특정 ginsenoside를 대량으로 생산할 수 있는 최적배양조건을 확립하기 위해서 먼저 모상근으로부터 캘러스의 유도하는 과정에서 BA의 단독 처리구는 auxin과 cytokinin의 혼합 처리구보다 캘러스 형성이 더 우수하였다. 인삼 캘러스 형성율은 Benzyladenine(BA)를 1 mg-3 mg/L 까지 첨가한 배지에서 가장 높게 나타났으며, ginsenoside 함량 역시 bezyladenine 단독처리구는 가장 우수하였다. 캘러스 세포의 액체배양 기간을 4주로 설정할 때 BA의 농도 역시 BA 2 mg/L로 첨가한 배지에서 가장 우수한 캘러스 생장률을 보였다. 실제로 인삼 모상근 캘러스의 생장율은 암상태에서 배양하는 것이 광상태에서 보다 다소 양호하였으나, ginsenoside의 생성에는 연속광상태에서 더 효과적임이 확인되었다. 모상근 캘러스에서 얻은 이러한 결과는 국내외 처음으로 보고되는 내용이며, 액체배양의 캘러스 세포에서 분화된 무수히 많은 단일 모상근 근모의 형성은 액체배양을 통한 특정 ginsenosid의 새로운 생산방법을 개발할 수 있도록 하고 있다.

• 한국균학회지
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• 제49권2호
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• pp.199-209
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• 2021

본 연구는 양송이 배지의 관행 발효기술을 개선하고자 실험을 실시하였다. 양송이 볏짚 배지 발효단계에서 우점하는 Bacillus strain CY-24 균주를 순수분리하여 16S rDNA 염기서열을 통한 동정 결과 Bacillus licheniformis로 밝혀졌다. B. licheniformis 최적 생육 온도는 30℃, 최적 생육 pH는 6.0에서 가장 생육이 활발한 것을 확인하였으며, B. licheniformis CY-24 균주는 glycerol, glycogen, L-arabinose, D-ribose, D-xylose, D-galactose, D-glucose, D-fructose, D-mannose 등의 탄소원을 잘 활용하였고, 효소활성 측정 결과 esterase, leucine arylamidase, acid phosphatase, β-glucosidase 등에서 양성반응을 나타내었다. CMCase 활성 온도는 50℃, PGase는 60℃에서 가장 효과가 극대화되었으며, CMCase, PGase 두 효소는 60℃ 이상에서도 안정성이 유지되는 것을 확인하였다. 금속이온의 촉매 효과는 CoCl₂ 1mM에서 가장 활성이 높은 것으로 나타났다. B. licheniformis CY-24의 효소학적 특성은 매우 우수하였으며, 양송이 재배에 사용되는 배지를 생산하는 과정에 효소의 작용은 볏짚의 발효 촉진과 연화 작용에 밀접한 관계가 있으므로 유용생물자원으로써 발효기술에 대한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 다양한 미생물과 버섯균의 상호작용에 대한 면밀한 연구가 이루어진다면 유용한 자원으로 이용 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국균학회지
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• 제25권2호통권81호
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• pp.133-142
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• 1997

Phellinus igniarius의 화학합성배지 조성 및 배양조건의 최적화 실험을 실시하였다. 또한 곡물에서 담자균사체를 배양하는 고체재료 발효방법을 개발함으로써, 기능성식품의 이용 가능성을 검토한 결과는 다음과 같다. Phellinus igniarius의 최적 영양배지로는 malt extract 7.0%, bacto soytone 0.3%, yeast extract 0.2%의 조합이었다. 그러나 대부분의 버섯 영양배지에 공통으로 첨가되는 무기염류$(KH_2PO_4,\;0.046%,\;K_2HPO_4\;0.1%,\;MgSO_4{\cdot}7H_2O\;0.05%)$의 첨가는 균사생장에 별 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 균사생장의 최적 배양온도는 $28^{\circ}C$였으며, 균사생장 최적 pH는 7.0으로 나타났다. 담자균사체의 대량배양 조건 실험을 실시한 결과, 냉침에 의해 최대수화에 도달한 곡물을 배양용기에 담고, 액체배양 후 균질화한 담자균사체를 곡물에 접종함으로써 접종초기 짧은 시간에 균사가 완전히 활착 되도록 할 수 있었다. 또한 균사 배양중기에 멸균 증류수를 첨가함으로써 균사의 활력을 유지시킬 수 있었다. Phellinus igniarius가 배양된 곡물에서 균사체량을 나타내는 glucosamine의 함량은 율무>보리>흑태>밀>메주콩>현미>수수>찹쌀의 순이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권1호
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• pp.51-55
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• 2004

식물의 조직배양에서 가장 널리 이용되는 MS 배지 등의 무기성분은 종속영양에 적합하도록 조성되었다. 그러므로 이들 배지가 혼합영양이나 독립영양 배양에는 부적합 할 수 도 있다. 광혼합영양 미세증식에서 배지에 첨가되는 당의 수준은 낮추고 배양기의 광과 $CO_2$ 수준은 올리며, 광합성의 의한 탄소의 획득을 증진시키기 위해 열록소가 있는 절편체를 이용한다. Factorial 실험에서 유기물 (OM, $m^{-3}$ 배지당 각각 0.5g의 thiamine, nicotinic acid 및 pyridoxine과 100g ${\cdot}$ $m^{-3}$ myo-inositiol)의 첨가(+)와 생략(_) 및 세 가지 수준의 당(0, 15 및 30 kg ${\cdot}$ $m^{-3}$)이 감자 소식물체의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 단엽단절 절편체를 0.1${\times}$$10^{-4}m^{-3}$의 MS 아가(8 kg ${\cdot}$ $m^{-3}$) 배지(증기소독 전 pH 5.80)배지가 담긴 유리 시험관(100mm${\times}$25mm)에 치상하여 직경 6mm의 가스투과 필터(5.1 air exchanges ${\cdot}$$h^{-1}$)가 부착된 투명한 필름으로 봉하여 배양하였다. 배양체는 27일간 $23^{\circ}C$, 50% RH에서 16 h ${\cdot}$ $d^{-1}$의 명기 동안에 cool white 형광등으로 130${\mu}mol\;{\codt}\;m\;{\codt}\;s^{-1}$ PPFD의 광과 350-450${\mu}mol\;{\codt}\;mol^{-1}의CO_2$가 공급되는 배양실에서 배양되었다. 유기물이 공급된 처리(+OM)와 공급되지 않은 처리(-OM)에서 감자 소식물체의 생육은 유사하였으나 배지의 pH는 후자에서 0.2 더 낮았다. 배지에 첨가된 당의 수준이 증가할수록 건물중, % 건물율 및 경경은 증진된데 반해 신초와 뿌리의 건물중 비율, 엽면적, 건물중당 엽록소 함량 및 배지의 pH는 감소하였다. 유기물과 당 수준간의 상호작용도 신초길이와 배지 pH에서 관찰되었다. 이상의 결과로부터 광도와 $CO_2$농도를 높인 광혼압영양배양에서 감자 소식물체의 생장에는 배지에 첨가되는 당은 유익하지만 그 이외의 유기물은 첨가하지 않아도 악영향이 없다는 것은 나타낸다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.87-94
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• 2007

전통 장류 발효식품의 발효도와 저장성을 증진시키기 위하여 전통 콩 발효식품으로부터 cellulase, amylase, protease 활성 및 항균활성 물질 생성이 우수한 바실러스 HS25 균주를 분리하여 그 배양학적 특성을 검토하였다. HS25 균주는 편모와 내생포자를 가지며, 다량의 점질물을 형성하는 그람양성 간균으로 catalase 양성, oxidase 음성으로 esculin을 가수분해하였고, 16S rDNA분석 등을 통하여 Bacillus subtilis로 밝혀져 B. subtilis HS25로 명명하였다. B. subtilis HS25 균주의 생육 및 항균물질 생산을 위하여 최적 배지조성은 soluble starch 1%, yeast extract 0.5%, peptone 0.5% 및 $MgCl_2{\cdot}6H_{2}O$ 0.05%이었으며, 최적 배양온도는 $25{\sim}45^{\circ}C$, 초기 pH는 $6.5{\sim}9.5$, 최적 교반속도는 $160{\sim}200$ rpm이었고, 항균활성이 가장 높게 나타나는 배양 시간 범위는 $12{\sim}36$시간째였다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권10호
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• pp.1203-1208
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• 2007

Feathers are produced in huge quantities as a waste product at commercial poultry processing plants. Since feathers are almost pure keratin protein, feather wastes represent an alternative to more expensive dietary ingredients for animal feedstuffs. Generally they become feather meal used as animal feed after undergoing physical and chemical treatments. These processes require significant energy and also cause environmental pollutions. Therefore, biodegradation of feather by microorganisms represents an alternative method to prevent environment contamination. The aim of this study was to investigate cultural conditions affecting keratinolytic protease production by Bacillus pumilus RS7. We also assessed the nutritive value of microbial and alkaline feather hydrolysates, The composition of optimal medium for the keratinolytic protease was fructose 0.05%, yeast extract 0.3%, NaCl 0.05%, K2HPO4 0.03%, KH2PO4 0.04% and MgCl2 6H2O 0.01%, respectively. The optimal temperature and initial pH was $30^{\circ}C$ and 9.0, respectively. The keratinolytic protease production under optimal condition reached a maximum after 18 h of cultivation. Total amino acid content of feather hydrolysates treated by NaOH and B. pumilius RS7 was $113.8\;{\mu}g/ml$ and $504.9\;{\mu}g/ml$, respectively. Essential amino acid content of feather hydrolysates treated by NaOH and B. pumilius RS7 was $47.2\;{\mu}g/ml$ and $334.0\;{\mu}g/ml$, respectively. Thus, feather hydrolysates have the potential for utilization as an ingredient in animal feed.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.463-469
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• 2008

본 연구에서는 홍국균 (Monascus pilosus)을 이용하여 이차대사 산물인 monacolin-K를 대량생산하기 위하여 탄소원 또는 질소원으로 콩 분말을 기질로 하여 배지를 최적화하고자 하였다. 생산 배지에서 탄소원으로 콩 분말을 적용한 실험에서는 soluble starch 대신에 콩 분말을 전량 또는 50% 대체하였을 경우 전 실험구간에서 monacolin-K 생산량이 대조구의 50% 미만으로 생산되거나 전혀 생산되지 않았다. Soluble starch 대신에 sucrose를 사용한 실험의 경우 monacolin-K와 건조균체량은 각각 262 mg/L, 31.6 g/L로 대조구의 218 mg/L, 30.2 g/L보다 생산량이 증가하였다. 따라서 생산배지의 탄소원으로 sucrose를 변경하였다. 생산배지의 질소원으로 사용하는 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L), beef extract (30 g/L) 대신에 3종류의 콩 분말로 대체 실험을 한 결과, 대조구에서 monacolin-K는 262 mg/L를 생산되었고, yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 사용한 실험구에서는 monacolin-K를 215 mg/L을 생산되어 가장 좋은 결과를 냈다. 따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다. Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH4)2SO4 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다. Monacolin-K 생산에 영향을 미치는 주요인자 3가지로 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 수행한 결과 최적배지 조성은 sucrose 96 g/L, DSM 7.5 g/L, yeast extract 8.4 g/L, $(NH_4)_2SO_4$ 12.0 g/L, malt extract 40 g/L, beef extract 26.7 g/L, $Na_2HPO_4$ 0.5 g/L, L-Histidine 3.0 g/L, $KHSO_4$ 1.25 g/L 이고, monacolin-K 생산 예상량은 369.9 mg/L 이었다. 최적배지를 이용하여 홍국균을 $27^{\circ}C$, 200 rpm 조건에서 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K 생산량과 건조균체량은 각각 418 mg/L, 27.1 g/L이었다. 결과적으로 monacolin-K 생산과 균체량의 감소 없이 콩 분말을 이용한 배지성분의 변화는 어느 정도 가능함을 알 수 있었다. 현재 알려진 고가의 질소원을 대체하기 위해서는 초기부터 균의 형태구조에 영향을 미치는 배지와 발효환경을 고려하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권1호
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• pp.135-148
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• 2017

본 연구를 통해 논, 시설재배 밭 토양, 쓰레기장, 하천 및 호수의 퇴적 토양 등 22개소에서 분리한 총 6종의 광합성세균 중 호기 암 배양이 가능한 Rhodobacter sphaeroides PS-24를 분리하였다. 형태학적 특징으로는 그람음성의 막대모양으로, 운동성이 있었다. 분리균주의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과 Rhodobacter sphaeroides ATH2.4.1과 99%의 상동성을 나타내었으며, 본 연구에서 Rhodobacter spharoides PS-24로 명명하여 연구를 수행하였다. 선별균주를 modifed Van niel's yeast 배지에서 배양 후 생성된 carotenoid를 추출한 결과 $12.03{\pm}0.15mg/L$의 함량이 측정되었으며, 반응표면분석법 중 Plackett burman 분석방법과 Box-Behnken 분석방법을 통해 carotenoid 생산에 영향을 미치는 요인을 분석하고 농도를 최적화하였다. 분석결과 각각의 독립변수 yeast extract -0.4144 (1.23 g/L), $Na_2CO_3$ 0.8541 (3.71 g/L)와 $MgSO_4$ 1.00 (1.00 g/L)의 농도를 선정하였으며, 이를 바탕으로 배지 조성을 최적화한 결과 yeast extract 1.23 g, sodium acetate 1 g, $NH_4Cl$ 1.75 g, NaCl 2.5 g, $K_2HPO_4$ 2 g, $MgSO_4$ 1.0 g, mono-sodium glutamate 7.5 g, $Na_2CO_3$ 3.71 g, $NH_4Cl$ 3.5 g, $CaCl_2$ 0.01 g/ liter로 선정하였다. 최적배지를 대상으로 5 L, 50 L, 500 L scale-up을 진행한 결과 최종 carotenoid는 각각 17.98 mg/L, 18.03 mg/L, 18.11 mg/L로 조사되었다. 최적배지의 경우 modified Van niel's yeast 배지보다 약 1.5배 많은 carotenoid를 생산하였으며, 대량배양을 통한 scale-up 과정 시 carotenoid의 생산량은 크게 변화하지 않는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구를 바탕으로 산업적으로 다양하게 사용되고 있는 carotenoid를 생산하는 광합성세균 Rhodobacter spharoides PS-24를 개발하였으며, 본 연구를 바탕으로 유기농축산에 사용이 가능한 기능성 미생물제제를 개발하고자 한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권6호
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• pp.599-606
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• 1990

근해 연안 토양으로부터 Chitinase 활성이 우수한 균주를 분리하여 Aeromonas salmonicida로 동정하였으며, 분리균주의 효소생산 최적조건은 colloidal chitin 1.26, tryptone 2.95, $MgSO_4-7H_20$0.15, $K_2HP0_4$, 0.15, pH8.5, 27'C에서 48시간 진탕배양하였을 때였다. 효소의 정제는 배양액으로부터 ammonium sulfate 침전, affinity adsorption, hydroxylapatite chromatography, gel filtration을 통해 수율 29.7, 정제도 18.5배의 정제효소를 얻었다. 정제된 chitinase의 최적온도와 pH는 $50^{\circ}C$와 7.0이었고 pH 안정성은 pH5.0-9.0 사이였고 $50^{\circ}C$까지 안정하였으며 Km값은 1.276mg/ml, 분자량은 200,000 daltons으로 확인되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권12호
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• pp.1337-1343
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• 2007

The aim of this study was to isolate chicken feather-degrading bacteria with high keratinolytic activity and to investigate cultural conditions affecting keratinolytic enzyme production by a selected isolate. A chicken feather-degrading bacterial strain CH3 was isolated from poultry wastes. Isolate CH3 degraded whole chicken feather completely within 3 days. On the basis of phenotypical and 16S rDNA studies, isolate CH3 was identified as Bacillus thuringiensis CH3. This strain is the first B. thuringiensis described as a feather degrader. The bacterium grew with an optimum at pH 8.0 and $37^{\circ}C$, where maximum keratinolytic activity was also observed. The composition of optimal medium for keratinolytic enzyme production was feather 0.1%, sucrose 0.7%, casein 0.3%, $K_2HPO_4$ 0.03%, $KH_2PO_4$ 0.04%, $MgCl_2$ 0.01% and NaCl 0.05%, respectively. The keratinolytic enzyme had a pH and temperature optima 9.0 and $45^{\circ}C$, respectively. The keratinolytic activity was inhibited ethylenediaminetetraacetic acid, phenylmethylsulfonyl fluoride, and metal ions like $Hg^{2+},\;Cu^{2+}\;and\;Zn^{2+}$. The enzyme activated by $Fe^{2+}$, dithiothreitol and 2-mercaptoethanol.